HU216019B

HU216019B - Method and arrangement for removing sulphur dioxide from a gas, preferably from flue gas

Info

Publication number: HU216019B
Application number: HUP9603508A
Authority: HU
Inventors: Sune Bengtsson; Lars-Erik Johansson; Laif Lindberg; Mati Maripuu; Kjell Nolin
Original assignee: ABB Fläkt Industri AB
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 1999-04-28
Also published as: MX9606485A; BR9508068A; RU2135268C1; CZ380196A3; SE9402218L; CA2192099A1; SE9402218D0; FI965124A; SE502925C2; JP4251408B2; PL317646A1; TW375591B; WO1996000122A1; HUT76125A; CN1156971A; HU9603508D0; ZA953782B; EP0766591A1; FI965124A0; US5759505A

Abstract

A találmány tárgya eljárás és elrendezés kén-diőxid eltávőlításáragáznemű közegből, különösen füstgázból. Az eljárásnak, amikőr isgáznemű közeget, különösen füstgázt mészkő és/vagy mész int abszőrbensanyag vizes szűszpenziójával érintkeztetnek, az a lényege, hőgylyűkacsős lemezen (3) az abszőrbenst tartalmazó szűszpenzióból áramlófőlyadékőt alkőtó réteget képeznek, a gáznemű köze et ezen a rétegenvezetik át, ahől a réteget a rajta átfőlyó kén-diőxid-tartalmú gázneműközeg minden mł-ére és másődpercenként számítőtt legalább 100 mmstatikűs magasságban, mintegy 50 és 500 l köz tti statikűs térfőgattalhőznak létre, azt a kén-diőxid-tartalmú gáznemű közeg 1 mł/stérfőgatáramőt feltételezve statikűs térfőgatára vőnatkőztatva 5 és100 l/s térfőgatárammal a lyűkacsős lemez (3) mentén vezetik. Azelrendezés az abszőrbenssel kialakítőtt vizes szűszpenziót hőrdőzótartállyal (5) van kialakítva, és lényege, hőgy a tartályhőz (5) kén-diőxidőt tartalmazó gáznemű közeget bejűttat beömlés (1) és amegtisztítőtt gáznemű közeget eltávőlító kiömlés (2) vancsatlakőztatva, a tartályban (5) a beömlés (1) és a kiömlés (2) közöttlyűkacsős lemez (3) van a kén-diőxidőt tartalmazó gáz emű közegalűlról történő bevezetését megengedő módőn beépítve, a lyűkacsőslemez (3) fölött az előbb meghatárőzőtt statikűs magasságú és statikűstérfőgatú, áramló főlyadékőt alkőtó réteg van kialak tva, a tartályban(5) a lyűkacsős lemez (3) felső szintjével kapcsőlódó beömlővezeték(6) van elrendezve, az abszőrbenst tartalmazó szűszpenziót atartályból (5) a beömlővezetéken (6) át a lyűkacsős emez (3) felsőszintjére jűttató és a lyűkacsős lemez (3) mentén azt a kén-diőxid-tartalmú gáznemű közeg 1 mł/s térfőgatáramőt feltételezve statikűstérfőgatára vőnatkőztatva 5 és 100 l/s térfőgatára mal vezetőszállítóeszközzel van ellátva, a lyűkacsős lemez (3) felső szintjéheza tartályban (5) lévő abszőrbenst tartalmazó őldatőt szállító legalábbegy kiömlővezeték (7) van csatlakőztatva, a tar ályhőz (5) őxigénttartalmazó gázt bejűttató légbevezető fúvóka (9, 12) van rendelve,tővábbá abszőrbensbevezető beömléssel (13), vízbevezető beömléssel(14) és gipsz eltávőlítására szőlgáló elszívóv zetékkel (16) vanellátva. ŕThe present invention relates to a process and an arrangement for removing sulfur dioxide from gaseous media, in particular flue gas. The process of contacting a gaseous medium, in particular flue gas, with an aqueous slurry of limestone and / or lime in an absorbent material, comprises the step of forming, through a fluidized-bed plate (3), a static volumetric volume of at least 100 mm at a height of at least 100 mm per second and at a rate of 5 g / m 2 of sulfur dioxide / g and at a flow rate of 100 l / s along the foam plate (3). The arrangement is formed with an absorbent aqueous slurry formed by a cooling bath (5) and essentially enters the container (5) into a gaseous medium containing sulfur dioxide inlet (1) and in an outlet (5) to purge the gaseous medium (2) between the inlet (1) and the outlet (2), a fluidized-bed plate (3) is installed in a manner permitting the introduction of a sulfur dioxide gas from the fluid end, having a previously defined static height and static space volume above the fluidized-bed plate (3). In the container (5), an inlet conduit (6) engaging the upper level of the foamed plate (3) is arranged, the suspension containing the absorber from the reservoir (5) through the inlet conduit (6) to the upper level of the foam plate (3) 3) along it a sulfur dioxide-containing gaseous rock zeg assuming a volume flow rate of 1 mł / s, with a volume transfer volume of 5 and 100 l / s volume, a guided transport means is provided, with at least one outlet vessel carrying an absorber containing an absorber containing the absorber in the tank (5). 5) An air inlet nozzle (9, 12) is provided for supplying the oxygen containing gas, furthermore it is provided with an absorbent inlet (13), a water inlet (14) and a suction outlet (16) for gypsum removal. ŕ

Description

A leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 2 lap ábra) va 5 és 100 1/s térfogatárammal a lyukacsos lemez (3) mentén vezetik. Az elrendezés az abszorbenssel kialakított vizes szuszpenziót hordozó tartállyal (5) van kialakítva, és lényege, hogy a tartályhoz (5) kén-dioxidot tartalmazó gáznemű közeget bejuttató beömlés (1) és a megtisztított gáznemű közeget eltávolító kiömlés (2) van csatlakoztatva, a tartályban (5) a beömlés (1) és a kiömlés (2) között lyukacsos lemez (3) van a kén-dioxidot tartalmazó gáznemű közeg alulról történő bevezetését megengedő módon beépítve, a lyukacsos lemez (3) fölött az előbb meghatározott statikus magasságú és statikus térfogatú, áramló folyadékot alkotó réteg van kialakítva, a tartályban (5) a lyukacsos lemez (3) felső szintjével kapcsolódó beömlő vezeték (6) van elrendezve, az abszorbenst tartalmazó szuszpenziót a tartályból (5) a beömlővezetéken (6) át a lyukacsos lemez (3) felső szintjére juttató és a lyukacsos lemez (3) mentén azt a kén-dioxid-tartalmú gáznemű közeg 1 m³/s térfogatáramot feltételezve statikus térfogatára vonatkoztatva 5 és 100 1/s térfogatárammal vezető szállítóeszközzel van ellátva, a lyukacsos lemez (3) felső szintjéhez a tartályban (5) lévő abszorbenst tartalmazó oldatot szállító legalább egy kiömlővezeték (7) van csatlakoztatva, a tartályhoz (5) oxigént tartalmazó gázt bejuttató légbevezető füvóka (9, 12) van rendelve, továbbá abszorbensbevezető beömléssel (13), vízbevezető beömléssel (14) és gipsz eltávolítására szolgáló elszívóvezetékkel (16) van ellátva.The scope of the specification is 12 pages (including 2 sheets) with a flow rate of 5 and 100 l / s along the perforated plate (3). The arrangement is formed by a reservoir (5) for carrying the aqueous suspension with an absorbent and essentially comprising a reservoir (5) for the introduction of a gaseous medium containing sulfur dioxide and a outlet (2) for the removal of the purified gaseous medium. (5) a perforated plate (3) inserted between the inlet (1) and the outlet (2) to permit the introduction of a gaseous medium containing sulfur dioxide from below, above the perforated plate (3) having a static height and static volume as defined above a fluid forming layer is formed, an inlet conduit (6) connected to the upper level of the perforated plate (3) is arranged in the reservoir (5), a suspension containing the absorbent from the reservoir (5) through the inlet conduit (6). ) is introduced to the top level and along the apertured plate (3), the sulfur dioxide-containing gaseous fluid is 1 m ³ / s v provided with a conveyor having a volume flow rate of 5 and 100 l / s, assuming a ram, at least one outlet line (7) for supplying an absorbent solution in the container (5) to the upper level of the perforated plate (3); An air inlet nozzle (9, 12) is provided and is provided with an absorbent inlet (13), a water inlet (14) and a suction line (16) for removing gypsum.

A találmány tárgya eljárás és elrendezés kén-dioxid eltávolítására gáznemű közegből, különösen füstgázból. Az eljárásban gáznemű közeget, különösen füstgázt mészkővel és/vagy mésszel készített vizes szuszpenzióval, amely abszorbens közeget alkot, érintkeztetünk. Az elrendezés abszorbenst, célszerűen meszet és/vagy mészkövet vizes szuszpenzióban hordozó közeget befogadó tartállyal van kialakítva.The present invention relates to a process and an arrangement for removing sulfur dioxide from a gaseous medium, in particular flue gas. The process comprises contacting a gaseous medium, in particular flue gas, with an aqueous slurry of limestone and / or lime to form an absorbent medium. The arrangement is provided with a container for receiving an absorbent medium, preferably a medium containing lime and / or limestone in an aqueous suspension.

A ként tartalmazó anyagok, közöttük a hulladékok, szén, gázolaj, földgáz és tőzeg feldolgozásakor, hasznosítása során, különösen oxidálásakor gáz halmazállapotú kén-dioxid keletkezik. A jelen találmány kidolgozása során mindenekelőtt az említett és hasonló anyagok oxidálásával (elégetésével) keletkező füstgázokban lévő kén-dioxid kinyerésére szolgáló megoldások kidolgozására törekedtünk, például olajtüzelésű erőművek füstgázainak kéntelenítésére, de ez nem jelenti azt, hogy találmányunk csak ilyen közegekre vonatkozna, mivel annak lényegéből következően az alkalmas a kén-dioxidot tartalmazó gázok mindegyikének feldolgozására. A kén-dioxid eltávolítására a gáznemű közeg tisztítása miatt van szükség, és erre a célra már korábban is azóta jól ismertté vált megoldásokat dolgoztak ki. Az ismert megoldások alapgondolata az, hogy a kén-dioxidot tartalmazó közeget vizes mosófolyadékon kell átvezetni, amelyben ezt az összetevőt abszorpcióval megkötő anyag van. A jelenlegi gyakorlat szerint a kén-dioxidot tartalmazó füstgázok tisztítására három különféle rendszer közül választanak, amelyek annak alapján különböztethetők meg, hogy az abszorpció aktív közegét rendre a kalcium, a nátrium, illetve a közvetetten kalciumot eredményező anyagok valamelyike jelenti. A kalcium alapú rendszerekben mindenekelőtt mészkövet (CaCO₃), illetve meszet [CaO, Ca(OH)₂] hasznosítanak, amelyek alkáli jellegű közeget képeznek. A nátrium alapú rendszereknél az alkáli jellegű közeget nátrium-hidroxiddal (NaOH) vagy szódával (nátrium-karbonát, Na₂CO₃) valósítják meg. A közvetetten kalciumot eredményező anyagokra épülő rendszerekben jól oldható alkálivegyületet, például nátrium-hidroxidot alkalmaznak a kén-dioxid primer abszorpciójára, a gáznemű közegből való kimosására. A kén-dioxid abszorpcióját követően a mosófolyadékot a gázmosó elrendezésen kívül regenerálják, ehhez az előzőnél rosszabbul oldható alkálifoldfém-vegyületet alkalmaznak, például meszet.Sulfur dioxide is formed during the processing, recovery, especially oxidation, of sulfur-containing materials, including waste, coal, gas oil, natural gas and peat. In the present invention, first and foremost, efforts have been made to recover sulfur dioxide in the flue gases from the oxidation (combustion) of the aforementioned and similar materials, for example, for the desulphurisation of the flue gases of oil-fired power plants. it is suitable for processing all gases containing sulfur dioxide. Removal of sulfur dioxide is required for the purification of gaseous media and solutions that have become well known in the past have been developed for this purpose. The basic idea of the known solutions is that the sulfur dioxide-containing medium must be passed through an aqueous washing liquid containing a substance that absorbs this component. According to current practice, there are three different systems for the purification of sulfur dioxide-containing flue gases, which can be distinguished by the fact that the active medium for absorption is calcium, sodium or indirectly calcium-producing substances, respectively. In calcium-based systems, limestone (CaCO ₃ ) and lime [CaO, Ca (OH) ₂ ] are used primarily, which form an alkaline medium. In sodium-based systems, the alkaline medium is implemented with sodium hydroxide (NaOH) or soda (sodium carbonate, Na ₂ CO ₃ ). In systems based on indirectly calcium-producing substances, a highly soluble alkali compound, such as sodium hydroxide, is used for the primary absorption of sulfur dioxide from the gaseous medium. After absorption of the sulfur dioxide, the washing fluid is regenerated outside the scrubber assembly using a poorly soluble alkali metal compound such as lime.

Találmányunk a kalcium alapú rendszerekre vonatkozik, ahol az abszorpciót mészkővel vagy mésszel biztosítják.The present invention relates to calcium-based systems where absorption is provided by limestone or lime.

A mészkőre és/vagy mészre épülő ismert elrendezéseknél mosótomyot, az esetek többségében permetezéses tornyot alkalmaznak, amelyen a füstgázt átvezetik, és a füstgáz áramlási irányával ellentétes irányban finomszemcsés mészkő vagy mész szuszpenzióját áramoltatják, amely abszorbens közeget alkot. A finomszemcsés anyagot tartalmazó szuszpenzióval érintkezésbe kerülő közegből a kén-dioxid abszorpció révén kiválik, az oxidálás eredményeként gipsz (CaSO₄-2H₂O) keletkezik. A füstgázból így a kén-dioxid eltávolítható, a megtisztított gáz a tornyot elhagyja. A szükséges mértékű oxidálás és a gipsz kialakítása céljából az abszorbenst tartalmazó szuszpenzióba oxigénnel dúsított gázt, például levegőt juttatnak, mégpedig a tartályban, amely egyúttal raktározó térként is szolgál, és ezzel az abszorbenst tartalmazó oldat visszavezetése is megoldható. A nagymennyiségű szuszpenziót a mosótomyon keresztül vezetik vissza a folyamatba, és a tartályt szintén nagymenynyiségű szuszpenzióval töltik fel. Példaként említhető, hogy az erőművi füstgáztisztító rendszerekben az alkalmazott szuszpenzió mennyisége általában túllépi az 1000 m³ értéket, és számos telepnél az akár 6000 m³nagyságot is elérhet. Ezekre a nagy mennyiségekre azért van szükség, mert a szakvélemények szerint így lehet az oxigéntartalmú gázt hatékonyan felhasználni, hiszen az oxigén oldékonysága a bejuttatási mélységgel növekszik. Az abszorbenst tartalmazó oldat nagy mennyiségét azért is fontosnak tartják, mivel ezzel vélik biztosítani, hogy az abszorbens közegben a visszatartási idő elegendően nagy ahhoz, hogy a szükséges mértékű oldás biztosított legyen. A visszatartási idő meghosszabbítása akkor is szükséges, ha a gipszkristályok növelését igyekeznek elérni, amivel azok kiszűrésének hatékonysága javítható. A visszavezetett szuszpenziós oldat visszatartási ideje általában 6 és 12 perc között van, míg a kialakult gipsz visszatartási idejére a 20 óra és 30 óra közötti érté2 keket tartják különösen előnyösnek. Ki kell emelni, hogy az előzőekben említett mosótomyok nagyméretű konstrukciókat alkotnak, az abszorbenst tartalmazó oldatot befogadó tartály és a fecskendezőfüvókák közötti magasságkülönbség általában 20 m és 40 m között van. A befecskendezőfüvókákban uralkodó nyomás mintegy 10 m magasságú folyadékoszlopnak felel meg. Ez annyit jelent, hogy az abszorbenst tartalmazó oldatnak a fuvókákhoz való eljuttatásakor a magasságkülönbség legyőzésére és az áramoltatás biztosítására jelentős energiát kell biztosítani, és ugyanígy nagy energiát igényel a szuszpenziónak a füstgázzal ellentétes irányban történő áramoltatása.In known arrangements based on limestone and / or lime, a wash tower, in most cases a spray tower, is passed through which the flue gas is passed and a suspension of fine-grained limestone or lime is flowed downstream of the flue gas to form an absorbent intermediate. Sulfur dioxide is precipitated from the medium in contact with the suspension containing the fine particulate material by oxidation to form gypsum (CaSO ₄ -2H ₂ O). Thus, sulfur dioxide can be removed from the flue gas, and the purified gas leaves the tower. In order to achieve the necessary degree of oxidation and gypsum formation, an oxygen-enriched gas, such as air, is introduced into the suspension containing the absorber, in a container which also serves as a storage space and can thus recycle the solution containing the absorber. A large amount of suspension is recycled through the washer and the tank is also filled with a large amount of suspension. By way of example, the amount of slurry used in power plant flue gas cleaning systems generally exceeds 1000 m ³ and can reach up to 6000 m ^{3 at} many sites. These large quantities are needed because it is believed that oxygen-containing gas can be used efficiently as the solubility of oxygen increases with the depth of delivery. A large amount of the solution containing the absorbent is also considered important because it is believed to ensure that the retention time in the absorbent medium is long enough to provide the required amount of dissolution. An extension of the retention time is also required when increasing the size of the gypsum crystals to improve their screening efficiency. The retention time of the recirculated suspension solution is generally between 6 and 12 minutes, whereas values of 20 to 30 hours are preferred for the retention time of the formed gypsum. It should be noted that the aforementioned washers form large constructions, the height difference between the reservoir containing the absorbent solution and the nozzles generally being between 20 m and 40 m. The pressure in the injection nozzles corresponds to a liquid column approximately 10 m high. That is, when delivering the solution containing the absorbent to the jets, considerable energy must be provided to overcome the difference in height and to ensure flow, and it also requires high energy to flow the suspension in the opposite direction to the flue gas.

Az előzőekben vázolt megoldásokat megvalósító elrendezések és eljárások ismerhetők meg az EP-A 0,162,536 számú európai, illetve a DE 34,01,109 számú német szabadalmi publikációból. Ezekben a gáz és az abszorbens oldat ellenirányú áramoltatásával javasolják a kén-dioxid és az abszorbens közeg érintkeztetését biztosítani, az abszorbens oldatot nagy magasságra viszik fel, mégpedig szivattyúval, amihez jelentős teljesítményre van szükség. A nagy magasságba felvitt közeget füvókákon keresztül áramoltatják ki, és az ily módon kerül a tisztítandó füstgázzal kapcsolatba.Arrangements and methods for implementing the solutions outlined above are described in EP-A 0,162,536 and DE 34,01,109. In these, it is suggested that the sulfur dioxide and the absorbent medium be contacted by reversing the flow of gas and absorbent solution, bringing the absorbent solution to a high altitude by means of a pump, which requires considerable power. The high-altitude medium is discharged through nozzles and is thus contacted with the flue gas to be purified.

A fentiekben vázolt mosótomyokon túlmenőn az ismertté vált megoldások között a többszintes tornyok és a lemezes, különösen szitalemezes tornyok terjedtek el, amelyek segítségével a füstgázokból a kén-dioxid hatékonyan távolítható el. Ilyen jellegű megoldást mutat be például az US-A 5,263,021 és az US-A 5,246,471 lajstromszámú US szabadalmi leírás, amelyek szerint szitaszerű lemezzel vagy hasonlóan áttört szerkezetű tálcával ellátott tornyot használnak. A szabadalmi leírás kitanítása szerint a folyékony közeget nagy magasságra kell feljuttatni, vagyis az energiafogyasztás ez esetben is igen nagy, majd a nagy magasságba feljuttatott közeget a füstgázzal ellentétes irányban szétszórják. Az abszorbens oldat ezután a szitaszerű lemezek lyukain át áramlik, és így kerül le a torony aljára.In addition to the scrubbers described above, the known solutions include the use of multi-storey towers and plate-based, especially sital-plate towers, for the effective removal of sulfur dioxide from the flue gases. Such a solution is described, for example, in U.S. Patent Nos. 5,263,021 and 5,246,471, which use a tower having a screen-like plate or a tray with a similarly pierced structure. According to the teachings of the patent, the liquid medium must be brought to a high altitude, i.e. the energy consumption is very high in this case, and then the high altitude medium is dispersed in the opposite direction to the flue gas. The absorbent solution then flows through the holes of the screen-like plates and is thus deposited on the bottom of the tower.

Egy további ismertté vált megoldás a GB-A 357,599 számú angol közzétételi iratból ismerhető meg, amely eljárást és elrendezést javasol folyadékok gázzal történő kezelésére. A szabadalmi leírás nem utal kéndioxid eltávolítására, különösen nem gáznemű közeg, például füstgáz megtisztítására oly módon, hogy ahhoz vizes szuszpenzióban mészkövet vagy meszet használnának.Another known solution is known from GB-A 357,599, which proposes a method and arrangement for treating liquids with gas. The patent does not disclose the removal of sulfur dioxide, in particular the purification of a non-gaseous medium such as flue gas by the use of limestone or lime in an aqueous suspension.

Az ismertté vált megoldások lényege tehát a folyadék és a tisztítandó gáznemű közeg ellenirányú áramoltatása. Ez a folyamat azonban azon túlmenően, hogy igen nagy teljesítményt igényel, szükségessé teszi nagyméretű konstrukciók létrehozását és az abszorbens oldat nagy mennyiségének előkészítését. Éppen ezért felmerült az igény olyan eljárás és elrendezés kidolgozására, amely a kén-dioxid hatékony kinyerését az előzőeknél kedvezőbb módon biztosítja.Thus, the known solutions involve the reverse flow of the liquid and the gaseous medium to be purified. However, this process, in addition to requiring very high performance, requires the construction of large constructions and the preparation of large volumes of absorbent solution. For this reason, there is a need to develop a process and arrangement that provides more efficient recovery of sulfur dioxide.

Az igényt felismerve feladatunknak tekintjük olyan eljárás és elrendezés kidolgozását, amely az abszorbens anyag hatékony kihasználásával a kén-dioxid szükséges mértékű abszorpcióját teszi lehetővé, aminek során az abszorbens hatékony felhasználására kerül sor, és egyúttal az abszorbens oldat kis hidrogén-szulfit, illetve szulfition-tartalommal valósítható meg, aminek eredménye a kalcium-szulfit nemkívánatos keletkezésének korlátozása. Feladatunk ezen túlmenően kis teljesítményigényű és viszonylag kis térfogatban megvalósítható eljárás és elrendezés megalkotása, amelynél az abszorbens szuszpenzió kis mennyiségű felhasználása révén az eddigi nagy méretek lecsökkenthetők.Recognizing the need, it is our task to develop a process and arrangement that, by efficient utilization of the absorbent material, allows for the necessary absorption of sulfur dioxide, which effectively utilizes the absorbent, and at the same time has a low hydrogen sulfite or sulfithione content. which results in limiting undesired formation of calcium sulfite. It is also our task to provide a method and arrangement of low power demand and relatively small volume, which can reduce the large dimensions to date by using a small amount of absorbent suspension.

Találmányunk alapját az a felismerés jelenti, hogy több fontos intézkedés kombinálásával, az elrendezés célszerű megvalósításával a kitűzött feladatnak megfelelő megoldások nyerhetők. A találmány értelmében fontosnak tekintjük, hogy a tisztítandó gáznemű közeget abszorbens anyagot tartalmazó szuszpenzióban finoman eloszlatunk, majd a gázt és az abszorbens szuszpenziót egymáshoz képest keresztirányú áramlásba hozzuk. Mivel az abszorbensből létrehozott szuszpenzió a raktározás és a gázzal történő érintkeztetés helye között csak kis magasságot kénytelen legyőzni, a szuszpenzió bevezetéséhez szükséges teljesítmény kicsi marad.The basis of the present invention is the recognition that by combining several important measures and by the practical implementation of the arrangement, the solutions corresponding to the intended task can be obtained. According to the present invention, it is important to finely disperse the gaseous medium to be purified in a suspension containing the absorbent material, and then to bring the gas and the absorbent suspension into a transverse flow relative to one another. Because the suspension formed from the absorbent only needs to overcome a small height between storage and gas contact, the power required to introduce the suspension remains low.

A kitűzött feladat megoldásaként tehát eljárást és elrendezést dolgoztunk ki, amellyel gáznemű közegből, különösen füstgázból kén-dioxid hatékony eltávolítása válik lehetővé.Thus, in order to solve this problem, we have developed a process and arrangement for efficient removal of sulfur dioxide from a gaseous medium, particularly flue gas.

A javasolt eljárásban, amikor is gáznemű közeget, különösen füstgázt mészkő és/vagy mész mint abszorbens anyag vizes szuszpenziójával érintkeztetünk, a találmány értelmében lényeges, hogy lyukacsos lemezen az abszorbenst tartalmazó szuszpenzióból áramló folyadékot alkotó réteget képezünk, a gáznemű közeget ezen a rétegen vezetjük át, ahol az áramló folyadékot alkotó réteget a rajta átfolyó kén-dioxid-tartalmú gáznemű közeg minden m³-ére és másodpercenként számított legalább 100 mm statikus magasságban, mintegy 50 és 500 1 közötti statikus térfogattal hozzuk létre, azt a kéndioxid-tartalmú gáznemű közeg 1 m³/s térfogatáramot feltételezve statikus térfogatára vonatkoztatva 5 és 100 1/s térfogatárammal a lyukacsos lemez mentén vezetjük. Különösen célszerű a találmány szerinti eljárásnak az a megvalósítási módja, amelynél az abszorbenst tartalmazó szuszpenziót mintegy 200 mm és mintegy 500 mm közötti statikus magasságú rétegben hozzuk létre, és adott esetben annak rétegét a lyukacsos lemez mentén mintegy 10 1/s és mintegy 50 1/s térfogatáramban vezetjük.In the proposed process, when a gaseous medium, in particular flue gas, is contacted with an aqueous suspension of limestone and / or lime as an absorbent material, it is essential according to the invention to form a fluid-like layer flowing from the suspension containing the absorbent on a perforated plate. wherein the fluid forming layer is formed at a static height of at least 100 mm per second and at a static volume of about 50 to 500 liters per m ³ of sulfur dioxide-containing gaseous medium, and the sulfur dioxide-containing gaseous medium is 1 m assuming ³ / s flow rate with respect to the static volume of 5 to 100 1 / s, volume flow guided along the apertured plate. Particularly preferred is an embodiment of the process of the invention, wherein the suspension containing the absorbent is formed in a layer having a static height of about 200 mm to about 500 mm and optionally a layer of about 10 l / s and about 50 l / s along the perforated plate. flow rate.

A kén-dioxid leválasztásának hatékonysága szempontjából igen előnyös a találmány szerinti eljárásnak az a megvalósítási módja, amelynél az abszorbenst tartalmazó szuszpenziót 5 tömeg% és 20 tömeg% közötti részarányban, célszerűen mintegy 10 tömeg% és mintegy 15 tömeg% közötti arányban gipszkristályokkal alakítjuk ki.A very advantageous embodiment of the process of the invention is that the suspension containing the absorbent is formulated with gypsum crystals in a proportion of from 5 to 20% by weight, preferably from about 10% to about 15% by weight.

A kitűzött feladat megoldásaként kidolgozott elrendezésnél, amely mésszel és/vagy mészkővel mint abszorbenssel kialakított vizes szuszpenziót hordozó tartállyal van kialakítva, a találmány értelmében lényeges, hogy a tartályhoz kén-dioxidot tartalmazó gáznemű közeget bejuttató beömlés és a kén-dioxidtól megtisztított gáznemű közeget eltávolító kiömlés van csatlakoztatva, a tartályban a beömlés és a kiömlés között lyukacsos lemez van a kén-dioxidot tartalmazó gáznemű közeg alulról történő bevezetését megengedő módon beépítve, a lyukacsos lemez fölött a rajta átfolyó kén-dioxid-tartalmú gáznemű közeg minden m³-ére és másodpercenként számított legalább 100 mm statikus magasságú, mintegy 50 és 500 1 közötti statikus térfogatú, áramló folyadékot alkotó réteg van kialakítva, a tartályban a lyukacsos lemez felső szintjével kapcsolódó beömlővezeték van elrendezve, az abszorbenst tartalmazó szuszpenziót a tartályból a beömlővezetéken át a lyukacsos lemez felső szintjére juttató és a lyukacsos lemez mentén azt a kén-dioxid-tartalmú gáznemű közeg 1 m³/s térfogatáramot feltételezve statikus térfogatára vonatkoztatva 5 és 100 1/s térfogatárammal vezető szállítóeszközzel, különösen adott esetben legalább egy kiömlővezeték alsó tartományába benyúlóan elrendezett számylapátos szivattyút, számylapátot, motort és légbevezető fűvókát tartalmazó elrendezéssel van ellátva, a lyukacsos lemez felső szintjéhez a tartályban lévő abszorbenst tartalmazó oldatot szállító legalább egy kiömlővezeték van csatlakoztatva, a tartályhoz oxigént tartalmazó gázt bejuttató légbevezető füvóka van rendelve, továbbá abszorbensbevezető beömléssel, vízbevezető beömléssel és gipsz eltávolítására szolgáló elszívóvezetékkel van ellátva.In an arrangement designed to solve the object of the present invention, which is provided with a tank containing an aqueous slurry of lime and / or limestone as an absorbent, it is essential according to the present invention to provide a gaseous medium containing sulfur dioxide inlet and a stream of sulfur dioxide. connected, a perforated plate is inserted in the tank between the inlet and outlet to permit the introduction of the sulfur dioxide-containing gaseous medium from below, at least for each m ³ of sulfur dioxide-containing gaseous medium flowing through the perforated plate. A 100 mm static height of about 50 to 500 liters of static flowable fluid forming layer is provided, the inlet is provided with an inlet conduit connected to the upper level of the perforated plate, containing means for transporting a slurry from the reservoir to the upper level of the perforated plate through the inlet pipe and passing it through the perforated plate, assuming a flow rate of 1 m ³ / s of gaseous medium containing sulfur dioxide, in particular at least 5 and 100 1 / s. an arrangement comprising a paddle pump extending down into the lower region of an outlet duct, a paddle, a motor and an air inlet nozzle; fitted with an absorbent inlet, a water inlet, and a suction line for gypsum removal.

Különösen előnyös a találmány szerinti elrendezésnek az a kiviteli alakja, amely oxigént bejuttató és mamutszivattyúzást lehetővé tevő légbevezető füvókákkal van ellátva.A particularly preferred embodiment of the arrangement according to the invention is provided with air inlet nozzles for oxygen delivery and mammoth pumping.

Ugyancsak igen előnyös a találmány szerinti elrendezésnek az a kiviteli alakja, amely lényegében kör alakú keresztmetszettel van kiképezve, a beömlővezeték a keresztmetszet középponti tartományában van lényegében kör keresztmetszetű elemként elrendezve, legalább egy kiömlővezeték a kör alakú keresztmetszet széléhez csatlakozóan van a lyukacsos lemez felső szintjét a tartállyal összekötő módon elrendezve, és célszerűen a lyukacsos lemez lyukai a felület területének mintegy 1% és mintegy 20%, célszerűen mintegy 1% és mintegy 10%, különösen célszerűen mintegy 3% és mintegy 5% közötti részarányában vannak kiképezve, adott esetben a lyukacsos lemezben az alsó szinten mintegy 5 mm és mintegy 50 mm közötti görbületi sugárral kialakított alsó nyílással ellátott lyukak vannak kialakítva.Also very advantageous is an embodiment of the arrangement according to the invention which is substantially circular in cross-section, the inlet conduit is arranged as a substantially circular section in the central region of the cross section, at least one outlet conduit is connected to the edge of the circular cross section interconnected and preferably the holes in the perforated plate are formed in a proportion of about 1% to about 20%, preferably about 1% to about 10%, more preferably about 3% to about 5% of the surface area, optionally in the perforated plate at the lower level, holes having a lower opening formed with a radius of curvature of about 5 mm to about 50 mm are formed.

A találmány fontos megkülönböztető jellemzője az a tény, hogy a kén-dioxidot tartalmazó gázt lyukacsos lemezen át juttatjuk a tisztítás helyére, és az abszorbens szuszpenzióból réteget képezünk, amely a lemez fölött alakul ki, és ebbe lényegében folytonosan szulfittól mentes abszorbensből készített szuszpenziót juttatunk olyan mennyiségben, hogy az elegendő legyen a kéndioxid szulfát képzésével történő átalakítására, és így a kén-dioxid gipsz (CaSO₄-2H₂O) formájában kötődjön meg. Az abszorbens szuszpenzió rétege keresztirányban folyik a lyukacsos lemez felületén, és áramlási sebességét úgy választjuk meg, hogy a bejuttatott szuszpenzió folytonosan eltávolítható legyen, helyére a friss szuszpenzió olyan mennyisége legyen juttatható, amely elegendő a felfelé áramló, kén-dioxidot tartalmazó gáz kívánt mértékű tisztítására, belőle a kén-dioxid hatékony eltávolítására.An important distinguishing feature of the present invention is the introduction of sulfur dioxide-containing gas through a perforated plate to form a layer formed from the absorbent suspension which is formed over the plate and a suspension of substantially continuous sulfite-free absorbent is added. so that it is sufficient to convert the sulfur dioxide by sulfate formation and thus bind the sulfur dioxide in the form of gypsum (CaSO ₄ -2H ₂ O). The absorbent slurry layer flows transversely across the surface of the perforated plate, and the flow rate is selected so that the inoculated suspension can be continuously removed and replaced by an amount of fresh suspension sufficient to purify the upwardly flowing sulfur dioxide gas, to effectively remove sulfur dioxide.

Az abszorbens szuszpenzióban a szulfitionok koncentrációját oxidáció segítségével redukáljuk, az abszorbeált kén-dioxid oxidálásának segítségével csökkentjük a lerakódó anyag mennyiségét, és ugyanezzel biztosítjuk, hogy a szulfittal történő telítődés mértéke a lehető legkisebb legyen. További előnyös jellemzője a találmánynak, hogy a szulfitionok lecsökkent koncentrációja miatt a kén-dioxid és a szuszpenzió egyensúlyi gőznyomása lecsökken, ezért a kén-dioxid kiválasztásának hatékonysága javul. A szulfitionok koncentrációjának csökkentése segíti az abszorbens (mész, illetve mészkő) oldását is. Az abszorpcióval megkötött kén-dioxid teljes mennyiségének oxidálását úgy biztosítjuk, hogy a bevezetett abszorbens szuszpenziót olyan mennyiségű oxigénnel egészítjük ki, amelynél az oxigén és a kén-dioxid mólaránya legalább 0,5:1 értéket vesz fel, de célszerűen a 0,5:1 aránytól a 25:1 körüli arányig terjedő tartományba esik.The concentration of sulfions in the absorbent suspension is reduced by oxidation, the amount of sediment is reduced by oxidation of the absorbed sulfur dioxide, and the same ensures that the degree of saturation with sulfite is minimized. A further advantageous feature of the present invention is that the reduced concentration of sulfithionates lowers the equilibrium vapor pressure of the sulfur dioxide and the slurry, thereby improving the efficiency of sulfur dioxide secretion. Reducing the concentration of sulfite ions also helps to dissolve the absorbent (lime or limestone). Oxidation of the total amount of sulfur dioxide bound by absorption is ensured by supplementing the introduced absorbent suspension with an amount of oxygen having a molar ratio of oxygen to sulfur dioxide of at least 0.5: 1 but preferably 0.5: 1. in the range of about 25: 1.

Az abszorbensből készített szuszpenzióban a kalcium alapú abszorbens közeget (mészkövet vagy meszet) olyan mennyiségben kell alkalmazni, hogy a vele megkötött kén-dioxid, és így a szulfát teljes mennyisége gipszként legyen kiválasztható. Mivel a kén-dioxid teljes abszorbeált mennyisége ebben az esetben szulfáttá alakul, a szuszpenzióban lévő kalcium alapú abszorbens mennyisége legalább az utóbbival ekvimoláris értékű vagy célszerűen azt kisebb mértékben meghaladja. Igen jó körülményeket tudunk teremteni, ha a kalcium alapú abszorbens és a kén-dioxid mólaránya a mintegy 1:1 és mintegy 1:1,10 tartományba esik, különösen előnyös, ha ez a mólarány a nagyjából 1:1,05 értéket veszi fel. Az oldhatóságot javítja, ha a kalcium alapú abszorbenst igen finom szemcsékké őrölt por formájában juttatjuk a folyamatba, ahol a port alkotó szemcsék jellemző mérete mintegy 20 pm és mintegy 100 pm között van, ahol célszerűen a szemcsék legalább mintegy 96%-a a mintegy 44 pm-nél kisebb nagyságú. Ugyancsak előnyös, ha a kalcium alapú port a folyamatba vizes zagyként juttatjuk, amelyben a por részaránya mintegy 20 tömeg% és mintegy 35 tömeg% között van. A por egyébként száraz anyagban is a folyamatba vihető, amikor azt a lyukacsos lemez alatt visszük reakcióba vagy azt az áramló folyadékot fluidizált jellegű ágyba adagoljuk.In the suspension prepared from the absorbent, the calcium-based absorbent medium (limestone or lime) must be used in an amount such that the sulfur dioxide bound with it is selected so that the total amount of sulfate can be selected as gypsum. Since the total amount of sulfur dioxide absorbed in this case is converted to sulfate, the amount of calcium-based absorbent in the suspension is at least equimolar to the latter, or preferably to a lesser extent. Very good conditions can be achieved when the molar ratio of calcium-based absorbent to sulfur dioxide is in the range of about 1: 1 to about 1: 1.10, particularly preferred when the molar ratio is about 1: 1.05. Solubility is improved by introducing the calcium-based absorber into a very fine powdered powder, wherein the powder-forming particles typically have a size between about 20 µm and about 100 µm, preferably at least about 96% of the particles being about 44 µm. smaller than. It is also preferred that the calcium-based powder is added to the process as an aqueous slurry in which the proportion of powder is from about 20% to about 35% by weight. Otherwise, the powder may be introduced into the process in dry material when it is reacted under the perforated plate or the fluid is added to a fluidized bed.

A lyukacsos lemezen át felfelé irányított gáz és a benne lévő kén-dioxid az abszorbens közegből készített szuszpenzió rétegén halad át, és az áramlási sebesség megfelelő választásával biztosítható, hogy a szuszpenzió és a gáz között a szükséges mértékű érintkezés kialakuljon. Ez annyit jelent, hogy az érintkezés idejét és a rá jellemző felületet maximalizálni kell. Az érintkezési idő akkor növekszik, ha a gáz áramlási sebességét lecsökkentjük és/vagy a szuszpenziót tartalmazó réteg magasságát növeljük. A gáz áramlási sebességére a lyukacsos lemez nyílásainak méretei, illetve a nyílások által elfoglalt terület alapvető befolyást gyakorol, tehát a lemezben létrehozott nyílások számát és méreteit a szükségleteknek megfelelően kell megválasztani. Ha a nyílások által elfoglalt területet növeljük, a gáz áramlási sebessége csökken. A találmány értelmében, mint említettük, különösen célszerű, ha a lyukacsos lemezben lévő nyílások a felületnek mintegy 1%-ától mintegy 20%-áig terjedő részét foglalják el, alapvetően azt javasoljuk, hogy ez a részarány mintegy 1% és mintegy 10% között legyen, míg a legjobb eredményeket általában a mintegy 3% és mintegy 5% közötti tartományban lehet elérni. A szuszpenzió és a gáz közötti megfelelő kapcsolat elérésére a gáz áramlásának irányát és sebességét úgy kell beállítani, hogy ezzel a szuszpenziót befogadó rétegen belül turbulenciát okozzunk.The upwardly directed gas through the perforated plate and the sulfur dioxide contained therein pass through a layer of suspension made from the absorbent medium and by appropriate choice of flow rate, the necessary contact between the suspension and the gas can be ensured. This means maximizing the contact time and surface area. The contact time increases as the gas flow rate is reduced and / or the height of the slurry layer is increased. The gas flow rate is substantially influenced by the size of the orifices of the perforated plate and the area occupied by the orifices, so the number and dimensions of the orifices formed in the plate must be selected according to need. Increasing the area occupied by the openings reduces the gas flow rate. In accordance with the present invention, as mentioned above, it is particularly preferred that the apertures in the perforated plate occupy about 1% to about 20% of the surface area, and it is generally recommended that this proportion be between about 1% and about 10%. , while the best results are usually in the range of about 3% to about 5%. In order to achieve a proper relationship between the suspension and the gas, the direction and velocity of the gas flow must be adjusted to cause turbulence within the suspension receiving layer.

Habár a gáz kis áramlási sebességének az az eredménye, hogy a szuszpenziót befogadó réteg és a gáz közötti érintkezési idő növekszik, valamint a lyukacsos lemez által okozott nyomásesés csökken, a gáz áramlási sebessége nem lehet túlságosan alacsony, mivel ez esetben a lemez lyukain át az abszorbensből készült szuszpenzió elfolyik, vagyis ha a gáz áramlási sebessége egy adott szint alatt van, a szuszpenzió az abszorpció helyét jelentő térből a lemez nyílásain keresztül eltűnik. A találmány értelmében az abszorbenst tartalmazó rétegen át a tisztítandó gáz áramát úgy kell fenntartani, hogy a legkisebb áramlási sebesség mellett is a lyukacsos lemez egyik oldala és a szuszpenziót hordozó réteg felső szintje között nyomáskülönbség alakuljon ki, amely valamivel nagyobb, mint a réteg statikus (expandáltatás nélküli) magassága. A találmány szerint a szuszpenzió kismértékű elfolyása megengedhető, éspedig oly módon, hogy a lyukacsos lemezen átáramló gáz sebessége a megengedett mértékű elfő ly ás alsó határa mellett nagyjából ²/₃-a annak a sebességnek, amelynél az elfolyás megszűnik. A gáz áramlási sebességével szemben egyértelmű, kritikusnak nevezhető felső határ nem állapítható meg, de ha a gáz áramlási sebessége túlságosan nagy, az abszorbenst tartalmazó szuszpenziót a gáz árama cseppenként magával viszi, és azok legalább egy része a távozó gázzal együtt jut ki a belső térből. Ha a tapasztalat által meghatározott határok közötti áramlási sebességet hozunk létre, olyan optimálisnak tekinthető állapot alakulhat ki, amelyben a szuszpenziót hordozó réteg a lyukacsos lemez felületén a kijelölt helyen marad, de egyúttal a szuszpenzió és a gáznemű közeg között a kitűzött cél elérését biztosító jó érintkezés jön létre. A tapasztalat szerint a gáz áramlási sebessége célszerűen a mintegy 20 m/s és mintegy 60 m/s közötti tartományba esik, különösen célszerű a mintegy 35 m/s és mintegy 50 m/s közötti tartomány, ahol a sebességet a lemez nyílásain átáramló gáz áramlási sebességével azonosítjuk.Although the low gas flow rate results in increased contact time between the slurry receiving layer and the gas and decreases in pressure drop caused by the perforated plate, the gas flow rate cannot be too low, since in this case it passes through the wells of the plate The suspension slides out, i.e., when the gas flow rate is below a certain level, the suspension disappears from the space of absorption through the openings in the plate. According to the invention, the flow of the gas to be cleaned through the absorbent layer must be maintained such that, at the lowest flow rate, a pressure difference slightly greater than the static (expanding) layer is formed between one side of the perforated plate and the upper layer of the suspension layer. height). According to the invention a certain minor leakage is permissible in such a manner that gas flowing through the apertured plate speed while the lower limit of the allowed level of acceptance ly dig approximately ^_2/3 of the rate at which the leakage ceases. There is no clear upper limit to the flow rate of the gas, which is called critical, but if the flow rate of the gas is too high, the suspension containing the absorber is carried drop by drop and at least some of it escapes from the interior with the exhaust gas. By establishing flow rates within the limits of experience, an optimum state can be achieved in which the suspension carrier layer remains at the designated location on the surface of the perforated plate, but at the same time provides good contact between the suspension and the gaseous medium to achieve the intended purpose. created. Experience has shown that the gas flow rate is preferably in the range of about 20 m / s to about 60 m / s, in particular in the range of about 35 m / s to about 50 m / s, where the velocity of gas flowing through the orifices of the plate is speed.

A kén-dioxidot tartalmazó gáz és az abszorbens szuszpenzió közötti érintkezést az abszorbens szuszpenziót befogadó réteg statikus (a gáznemű közeg átfuvása nélküli) magassága is befolyásolja. Minél magasabb a réteg, annál jobb érintkezési feltételek jönnek létre, hiszen a magasabb réteg esetén hosszabb ideig tart, amíg a gázáram képes áthatolni. A találmány értelmében a megfelelő mértékű érintkezési idő biztosítására a statikus magasság minimális értéke legalább 100 mm körüli. Ha ennél kisebb magasságot választunk, a rétegen való áthaladás ideje túl rövid ahhoz, hogy a gáz és a szuszpenzió között a kívánt érintkezési feltételek létrejöjjenek, és ennek megfelelően a kén-dioxid elválasztásának hatékonysága csökken. A réteg magasságával szemben felső határt nem állítunk fel, de a találmány kifejlesztése során kitűnt, hogy a mintegy 500 mm-nél nagyobb magasságú rétegek esetében az érintkezési feltételek fenntartása komoly teljesítményt igényel, míg a kén-dioxid elválasztási hatékonysága tekintetében a magasság további növelésével jobb eredmények nem érhetők el. A találmány szerint úgy találtuk, hogy az abszorbens szuszpenziót tartalmazó réteg statikus magassága célszerűen legalább 200 mm, ha a kén-dioxid leválasztását hatékonyan kívánjuk biztosítani. Éppen ezért fontosnak tartjuk azt az intézkedést, hogy az abszorbens szuszpenzió rétegének statikus magassága legalább mintegy 200 mm és legfeljebb mintegy 500 mm legyen.The contact between the sulfur dioxide-containing gas and the absorbent suspension is also influenced by the static height of the layer receiving the absorbent suspension (without the gaseous medium flowing through). The higher the layer, the better the contact conditions, since the higher the layer, the longer the gas flow is able to penetrate. In accordance with the present invention, the minimum static height is at least about 100 mm to provide sufficient contact time. If a height lower than this is selected, the passage time through the bed is too short to achieve the desired contact conditions between the gas and the slurry, and consequently the efficiency of the sulfur dioxide separation is reduced. There is no upper limit for the layer height, but it has been found in the development of the present invention that for layers greater than about 500 mm in height, maintaining contact conditions requires significant performance, while further increasing height in terms of sulfur dioxide separation efficiency are not available. In accordance with the present invention, it has been found that the static height of the layer containing the absorbent suspension is preferably at least 200 mm if effective separation of the sulfur dioxide is desired. Therefore, we consider it important to provide a static height of the layer of the absorbent suspension of at least about 200 mm and at most about 500 mm.

Az előzőekben már kiemeltük, hogy az abszorbens szuszpenziónak az a lyukacsos lemez feletti statikus (a gáznemű közeg átfuvása nélküli) térfogata, amelyen keresztül másodpercenként 1 m³ kén-dioxidot tartalmazó gáz képes átáramolni, a találmány szempontjából lényeges paraméter. Ezt a statikus térfogatot a statikus magasság és a szuszpenziót tartalmazó réteg felületi területe határozza meg. Minél kisebb a térfogat, annál hatékonyabban hajtható végre a találmány szerinti eljárás. A találmány szerint előnyös, ha a statikus térfogat, mint ezt már említettük, 50 1 körüli, illetve ennél nagyobb, akár 500 1 körüli értéket ér el, különösen előnyös a mintegy 200 1 és a mintegy 300 1 körüli értékek közötti tartomány. Ha a térfogat 50 1 alatt marad, a kén-dioxid abszorpciója nem kielégítő értékű, míg az 500 1 határt meghaladó térfogatok általában nem járnak külön további előnnyel.It has already been pointed out above that the volume of the absorbent suspension above the perforated plate, through which the gas containing 1 m ^{3 of} sulfur dioxide is able to pass, is an important parameter for the present invention. This static volume is determined by the static height and the surface area of the slurry layer. The smaller the volume, the more efficient the process according to the invention may be. According to the invention, it is preferred that the static volume, as mentioned above, reaches values of about 50 liters or more, up to about 500 liters, with values in the range of about 200 liters to about 300 liters being particularly preferred. If the volume is below 50 liters, the absorption of sulfur dioxide is unsatisfactory, whereas volumes above the 500 l limit usually do not provide additional benefits.

Azt is megállapítottuk, hogy a hidrogén-szulfit(HSO₃ )-ionok koncentrációjának alacsony szintjét úgy tudjuk biztosítani, ha a buborékos folyékony halmazállapotú réteg anyagát folyamatosan pótoljuk, mivel ezzel a kén-dioxid egyensúlyi nyomását növeljük, és ez az abszorpció feltételeit rontja. Ez annak köszönhető, hogy az oxidálási folyamatban a hidrogén-szulfit-ionok szulfátionokká és hidrogénionokká oxidálódnak, és ez egy lassú folyamat. A szuszpenzió áramlási feltételeit ezért célszerűen úgy tartjuk fenn, hogy a buborékos rétegbe a szuszpendált keveréket a tisztítandó gáz kén-dioxid-tartalmától, az elért oxidálási foktól és a megkívánt tisztítási aránytól függő mennyiségben vezetjük be, illetve távolítjuk el onnan.It has also been found that a low level of hydrogen sulfite (HSO ₃ ) ions can be achieved by continuously replenishing the bubble liquid layer material as this increases the equilibrium pressure of the sulfur dioxide and impairs the conditions of absorption. This is due to the oxidation process of hydrogen sulphite ions to sulphate ions and hydrogen ions, which is a slow process. It is therefore convenient to maintain the flow conditions of the slurry by introducing and removing the slurry mixture into the bubble layer in an amount depending on the sulfur dioxide content of the gas to be purified, the degree of oxidation achieved and the purification rate required.

A találmány szempontjából tehát lényeges, hogy az abszorbenst tartalmazó szuszpenzióból kialakított réteget a lyukacsos lemez felülete fölött nem statikus vagy stacioner állapotban tartjuk fenn, hanem azt a lyukacsos lemez felülete fölött a felfelé mozgó, kén-dioxidot tartalmazó gáz haladási irányára keresztben mozgásban tartjuk. Ezt pontosabban úgy fogalmazhatjuk meg, hogy a találmány értelmében az abszorbens szuszpenziója a lyukacsos lemez felületén mintegy 5 1/s és mintegy 100 1/s térfogatáramban áramlik, amit arra a statikus térfogatra vonatkoztatunk, amelyben az abszorbens szuszpenzió másodpercenként a kén-dioxidot tartalmazó gáz 1 m³ mennyiségét engedi át. Ezt a paramétert a továbbiakban L/D (Liquid/Gas) jelöléssel is említjük.It is therefore essential for the invention that the layer formed from the suspension containing the absorber is not maintained in a static or stationary state above the surface of the perforated plate, but is kept transverse to the direction of upward movement of the sulfur dioxide containing gas over the surface of the perforated plate. This can be more precisely defined as the flow rate of the absorbent suspension on the surface of the perforated plate according to the invention in a flow rate of about 5 l / s to about 100 l / s relative to the static volume in which the sulfur dioxide containing gas is m ³ . This parameter is also referred to herein as L / D (Liquid / Gas).

HU 216 019 ΒHU 216 019 Β

A friss abszorbens szuszpenzió a bevezetésére szolgáló beömlésen jut a rendszerbe, és megfelelő, illetve az áramlási sebességekből következő mértékű elhasználódása után a kiömlésen át távozik. A friss abszorbens szuszpenzió oxigéntartalmú, kalcium alapú abszorbenst tartalmaz, amely képes a kén-dioxid megkötésére, míg a kiömlés után a kén-dioxidot megkötő, ennek megfelelően a kalcium alapú abszorbenst a kén-dioxid hatására átalakult, gipsz formájában tartalmazó anyagot kapunk. Ezért az a tény, hogy az abszorbens szuszpenzió keresztirányban folyik a lyukacsos lemez felülete felett, a találmány szerinti eljárás megvalósításakor azt eredményezi, hogy a kén-dioxidot tartalmazó gáz áramlása során folyamatosan az abszorbens szuszpenzió egy friss adagjával érintkezik, és ez az adag az újonnan érkező gázból képes a kén-dioxid szeparálására, megkötésére. Ugyanakkor ilyen feltételek mellett nyilvánvaló, hogy a rétegben turbulens mozgások jönnek létre, vagyis a visszakeveredés mértéke jelentős, ami a gáznak a lyukacsos lemezen át történő bevezetése miatt következik be. A visszakeveredés mértéke a geometriai feltételektől és a megválasztott áramlási intenzitási értékektől fiigg.The fresh absorbent suspension enters the system at the inlet to the inlet and exits through the outlet after appropriate wear and tear due to flow rates. The fresh absorbent suspension contains an oxygen-containing, calcium-based absorbent which is capable of binding sulfur dioxide, whereas after spillage, a sulfur dioxide-binding material corresponding to the calcium-based absorber is converted into gypsum. Therefore, the fact that the absorbent suspension flows transversely above the surface of the perforated plate, in carrying out the process of the invention, results in continuous contact with a fresh portion of the absorbent suspension during the flow of the sulfur dioxide-containing gas, it is capable of separating and absorbing sulfur dioxide from gas. However, under these conditions, it is obvious that turbulent motions occur in the layer, i.e., a significant degree of back mixing due to the introduction of gas through the perforated plate. The degree of re-mixing depends on the geometric conditions and the selected flow rates.

A találmány szerinti eljárás végrehajtásának optimalizálása érdekében, amikor is a kalcium alapú abszorbenst és oxigént a szuszpenzióban eloszlatjuk, a kén-dioxidot szulfitként vagy hidrogén-szulfitként abszorbeáljuk, a szulfitionokat és a hidrogén-szulfitot szulfáttá oxidáljuk, majd a szulfátot az adott esetben gipsz formájában kicsapatjuk. Ezt a leghatékonyabban akkor lehet végrehajtani, ha a szuszpenzióra jellemző pH-érték a mintegy 3,0 és mintegy 5,0 közötti tartományba esik, különösen előnyös a mintegy 3,5 és mintegy 5,0 közötti értékek tartománya. Ez általában a találmány szerinti eljárás megvalósítása során nem okozhat problémát. A hatékonyságjavítása, a kén-dioxid elválasztási mértékének javítása és a nemkívánatos réteglerakódás veszélyének korlátozása céljából a pH megválasztott célszerű értékét puffer adagolásával stabilizáljuk. A pufferek számos változata ismert, ide értve a szerves és szervetlen savak több fajtáját, a szerves aminokat, amelyek ismerete szakember köteles tudásához tartozik, aki a szükséges változatot képes kiválasztani, ezért itt az összes lehetőség felsorolása szükségtelen. Ennek ellenére megemlítjük, hogy a kitűzött célnak megfelelő pufferek között vannak a monokarbonsavak, mint a hangyasav, az ecetsav és a propionsav, a polikarbonsavak, mint a szukcinsav, adipinsav, ftálsav, izoftálsav és a citromsav, a hidroxi-szubsztituált savak, mint a glikolsav és a tejsav, továbbá a szulfo-karbonsavak, mint a szulfo-propionsav és a szulfo-szukcinsav. Az ipari gyakorlatban különösen az adipinsav, a tejsav, a szulfo-propionsav és a szulfoszukcinsav bizonyult különösen kedvezőnek. A találmány értelmében a közegbe pufferként gyenge szerves savat adunk, amelyre a jellemző pKA-érték a mintegy 3 és a mintegy 5 közötti tartományba esik, jellemzően adipinsavat használunk. A puffért olyan mennyiségben visszük a közegbe, hogy ezzel az abszorbens szuszpenzió pH-értékét az abszorbens szuszpenziót tartalmazó réteg szélén, az átmeneti tartományokban ugyanúgy stabilizáljuk, mint a réteg belsejében. A pH értéke nem feltétlenül azonos a réteg egészében, az lényeges, hogy a mintegy 3,0 és mintegy 5,5 közötti értékeket tartsuk. A puffért általában mintegy 100 p.p.m. és mintegy 5000 p.p.m. közötti arányban adagoljuk a közegbe, célszerűen ez az érték mintegy 500 p.p.m. és mintegy 2500 p.p.m. között van.In order to optimize the performance of the process of the present invention, when the calcium-based absorbent and oxygen are distributed in the suspension, sulfur dioxide is absorbed as sulfite or hydrogen sulfite, the sulfithion and hydrogen sulfite are oxidized to sulfate, and the sulfate is optionally . This is most effectively accomplished when the pH of the suspension is in the range of about 3.0 to about 5.0, with a range of about 3.5 to about 5.0 being particularly preferred. This should generally not cause any problems in carrying out the process of the invention. In order to improve efficiency, improve the rate of sulfur dioxide separation and limit the risk of unwanted deposition, the selected pH value is stabilized by the addition of buffer. Many variants of buffers are known, including several types of organic and inorganic acids, organic amines, which are known to one of skill in the art and can select the required variant, so that there is no need to list all the options here. However, buffers suitable for the intended purpose include monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid and propionic acid, polycarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid and citric acid, hydroxy substituted acids such as and lactic acid, and sulfocarboxylic acids such as sulfopropionic acid and sulfosuccinic acid. In particular, adipic acid, lactic acid, sulfopropionic acid and sulfosuccinic acid have been found to be particularly advantageous in industrial practice. According to the invention, a weak organic acid having a typical pKA value in the range of about 3 to about 5 is added as a buffer, typically adipic acid. The buffer is introduced into the medium in an amount such that the pH of the absorbent suspension is stabilized at the edge of the layer containing the absorbent suspension in the transition regions as well as inside the layer. The pH is not necessarily the same for the whole layer, it is important to keep the values between about 3.0 and about 5.5. The buffer is generally about 100 p.p.m. and about 5000 p.p.m. to about 500 p.p.m. and about 2500 p.p.m. is between.

A lerakódások kialakulásának fent említett kockázatát különböző módokon lehet csökkenteni. A kalciumszulfít kicsapódását hatékonyan meg tudjuk előzni, ha a közeg pH-értékét az említett tartományokban választjuk meg. A gipsz kicsapódása miatt létrejövő lerakódást akkor tudjuk hatékonyan megelőzni, ha az abszorbens szuszpenzióban a gipszkristályok, mint kristályosodási magok részaránya mintegy 5 tömeg% és mintegy 20 tömeg% között van. Előnyösnek bizonyult a mintegy 10 tömeg% és mintegy 15 tömeg% közötti tartomány biztosítása, amelyben 12 tömeg% körüli értékek mellett lehetett a legjobb eredményeket elérni. Ennek az intézkedésnek az a lényege, hogy a kristálymagok kristályosodási gócokként működnek, a gipsz nem az elrendezés szabad felületein, hanem a jelen lévő kristálymagokból kiindulva kristályosodik ki.The above mentioned risk of formation of deposits can be reduced in different ways. Precipitation of calcium sulfite can be effectively prevented by selecting the pH of the medium in the ranges mentioned. Precipitation due to gypsum precipitation can be effectively prevented if the proportion of gypsum crystals as crystallization cores in the absorbent suspension is from about 5% to about 20% by weight. It has been found advantageous to provide a range of from about 10% to about 15% by weight, with best results at about 12% by weight. The essence of this measure is that the crystal cores function as crystallization centers, and the gypsum does not crystallize out of the free surfaces of the arrangement, but starts from the crystal cores present.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok, illetve megvalósítási módok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon azDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, with reference to exemplary embodiments and embodiments. In the drawing it is

1. ábra a találmány szerinti elrendezés egy célszerű megvalósításának oldalnézeti metszete, aFigure 1 is a side sectional view of a preferred embodiment of the invention, a

2. ábra az 1. ábra szerinti elrendezés II-II vonal menti vízszintes keresztmetszete, aFigure 2 is a horizontal cross-sectional view along the line II-II of the arrangement of Figure 1, a

3. ábra az 1. ábra szerinti elrendezésnek a 2. ábrán bejelölt III-III vonal menti oldalirányú keresztmetszete, míg aFigure 3 is a lateral cross-sectional view of the arrangement of Figure 1 taken along the line III-III in Figure 2;

4. ábra a 3. ábrán kijelölt A tartomány oldalirányú keresztmetszete nagyításban.Figure 4 is a lateral cross-sectional view of the region A selected in Figure 3 in magnification.

A találmány szerinti elrendezés, mint az az 1., 2. és 3. ábrán látszik, kén-dioxidot tartalmazó gáz, például füstgáz, adott esetben olajtüzelésű erőmű füstgázának betáplálására szolgáló 1 beömléssel és kén-dioxidtól megtisztított, illetve csökkentett kén-dioxid-tartalmú gázt eltávolító 2 kiömléssel van ellátva. Különösen jól látszik aThe arrangement according to the invention, as shown in Figures 1, 2 and 3, has a sulfur dioxide-containing gas, such as a flue gas, with an inlet 1 for supplying the flue gas of an oil-fired power plant and having sulfur dioxide-purified or reduced sulfur dioxide is provided with 2 gas outlets. The

2. ábrán, hogy az elrendezésben kör alakú vízszintes szakasz van kiképezve, amelyben 3 lyukacsos lemez helyezkedik el. A 3 lyukacsos lemez lehet szitaszerű lemez is. A 3 lyukacsos lemezen át a kén-dioxidot tartalmazó gáz alulról áramlik felfelé, így az az 1 beömlés és a 2 kiömlés között helyezkedik el. Már említettük az előzőekben, hogy a 3 lyukacsos lemezben kiképzett nyílások a felületnek mintegy 1 %-ától mintegy 20%-áig terjedő részét foglalják el, ahol a különösen célszerű részarány mintegy 1% és mintegy 10% között, igen előnyösen mintegy 3% és mintegy 5% között van. A 3 lyukacsos lemez alatt a bevezetett kén-dioxid-tartalmú gázt fogadó 4 kamra van kiképezve, amely alatt az abszorbens szuszpenziót tartalmazó 5 tartály helyezkedik el. Az 5 tartály középvonalában 6 beömlővezeték van elrendezve, amely célszerűen hengeres kialakítású, a 4 kamrán átvezetve egészen a 3 lyukacsos lemezig ér el, így az 5 tartályt a 3 lyukacsos lemez felső oldalával hoz6 za kapcsolatba. A hengeres alakú 6 beömlővezeték feladata az 5 tartályban lévő abszorbens szuszpenzió elvezetése a 3 lyukacsos lemezhez. Az 1., 2. és 3. ábrán látható elrendezésnél 7 kiömlővezetékeket alakítunk ki a kerület mentén, ez a 3 lyukacsos lemez felső oldalát az 5 tartállyal köti össze, így a 3 lyukacsos lemez felső felületéről az elhasználódott abszorbens szuszpenzió az tartályba visszavezethető. Ezen túlmenően a találmány szerinti elrendezésben az 5 tartályból a felfelé irányuló beömlővezetéken át az abszorbens szuszpenziót a 3 lyukacsos lemez felső szintjére vezető eszköz is található. A gyakorlatban általunk legkedvezőbbnek talált megoldásnál ezt az eszközt 8 számylapátos szivattyú jelenti, amely a 7 kiömlővezetékek mindegyikében, azok alsó tartományában helyezkedik el, ami különösen jól látható az 1. és 3. ábrán. Az előzőeken túlmenően a találmány szerinti elrendezésben oxigént tartalmazó gáz, például levegő bevezetésére szolgáló eszközt is létrehozunk. Ez a gyakorlatban legelőnyösebbnek bizonyult megoldás szerint 9 légbevezető fuvókákból áll, amelyek az egyes 7 kiömlővezetékekben a 8 számylapátos szivattyúk előtt csatlakoznak a folyadék áramlási útjába. Egy másik vagy adott esetben kiegészítő megoldás szerint a 8 számylapátos szivattyúk és a 9 légbevezető füvókák mellett, illetve helyett 11 motorral hajtott 10 szárnylapátot használunk, ahol a 10 számylapát a 6 beömlővezetékbe benyúlóan van elrendezve, és 12 légbevezető füvókákat alkalmazunk a 6 beömlővezetékek alsó tartományában. Ha a levegő bevezetésének intenzitása elegendő mértékű, a 8 számylapátos szivattyúk alkalmazása nem feltétlenül szükséges, azok működése felfüggeszthető. Adott esetben a 10 számylapát működtetése sem feltétlenül szükséges. Ez esetben a levegő a 9 és/vagy a 12 légbevezető fúvókák működtetésével nemcsak az oxigén szükséges szintje biztosítható, hanem egyúttal az abszorbens szuszpenzió cirkuláltatására is sor kerül, mégpedig a mamutszivattyús hatás révén. A 9 és/vagy a 12 légbevezető fúvókák általában elegendőek ennek a hatásnak a létrehozására, de ha nem, szükség szerint kiegészítő, a rajzon nem bemutatott füvókákat alkalmazhatunk, amelyek az 5 tartály alsó szintjében vannak elrendezve.Figure 2 shows a circular horizontal section having a 3-hole plate. The 3-hole plate may also be a mesh plate. Through the perforated plate 3, the sulfur dioxide-containing gas flows upwardly, so that it is located between the inlet 1 and the outlet 2. As mentioned above, the apertures formed in the 3-hole plate occupy about 1% to about 20% of the surface, with a particularly preferred proportion of about 1% to about 10%, most preferably about 3% to about It is between 5%. Underneath the perforated plate 3 is formed a chamber 4 for receiving the introduced sulfur dioxide gas, below which a container 5 containing the absorbent suspension is located. An inlet conduit 6 is provided in the center line of the container 5, which is preferably cylindrical and extends through the chamber 4 to the perforated plate 3 so as to bring the container 5 into contact with the upper side of the perforated plate 3. The cylindrical inlet duct 6 serves to drain the absorbent suspension in the container 5 to the perforated plate 3. In the arrangement shown in Figures 1, 2 and 3, outlet conduits 7 are formed circumferentially connecting the upper side of the perforated plate 3 to the container 5 so that the spent absorbent suspension can be recycled from the upper surface of the perforated plate to the container. In addition, in the arrangement according to the invention there is provided a means for transferring the absorbent suspension from the container 5 through the upstream inlet line to the upper level of the perforated plate 3. In the most preferred embodiment of the invention, this device is represented by an 8-blade pump located in the lower region of each of the outlet pipes 7, which is particularly evident in Figures 1 and 3. In addition, the device of the present invention provides a device for introducing an oxygen-containing gas, such as air. This has proven to be most advantageous in practice, and consists of air inlet nozzles 9, which are connected to the fluid flow path in front of the number plate pumps 8 in each outlet pipe 7. Alternatively, or alternatively, alternatively, instead of or instead of the paddle pumps 8 and the air inlet nozzles 9, a motor driven wing blade 10 is used, wherein the blade 10 is disposed in the inlet 6 and the air inlet nozzles 12 in the inlet 6. If the air intake is of sufficient intensity, the use of 8-blade pumps is not necessary and may be suspended. In some cases, it is not absolutely necessary to operate the paddle 10. In this case, by operating the air inlet nozzles 9 and / or 12, not only the required level of oxygen is provided but also the absorbent suspension is circulated through the mammoth pump effect. The air inlet nozzles 9 and / or 12 are generally sufficient to produce this effect, but if not, additional nozzles, not shown in the drawing, may be used, which are arranged in the lower level of the container 5.

Az előzőekben, a találmány szerinti elrendezés legfontosabb jellemzőinek összefoglalásakor különálló elemekként említettük az abszorbens szuszpenziót betápláló eszközt és az oxigént tartalmazó gázt bevezető eszközt, amelyek ez esetben egyetlen közös berendezésben valósíthatók meg. Ez a közös berendezés nemcsak az oxigént tartalmazó gáz (levegő) behívására szolgál, de a mamutszivattyús hatás révén az abszorbens oldatot képes szintén továbbítani. Ez akkor különösen kívánatos, ha a találmány szerinti elrendezést viszonylag kis méretű egységként kell létrehozni, amikor az 5 tartály a 3 lyukacsos lemez alatt van úgy elrendezve, hogy közöttük a távolság igen kicsi, ami annyit jelent, hogy az abszorbens szuszpenziót az 5 tartályból a 3 lyukacsos lemezhez legfeljebb mintegy 5 m magasságkülönbség legyőzésével kell eljuttatni, ahol a magasságkülönbség célszerűen legfeljebb 2 m, általában mintegy 0,5 m és 2 m között, előnyösen mintegy 0,2 m és mintegy 1 m között van. A felépítésből következik, hogy a találmány szerinti elrendezésnek az a kialakítása, amelynél az abszorbenst tartalmazó szuszpenziót mamutszivattyús hatás révén cirkuláltatjuk, igen egyszerű megoldást igényel, az abszorbens szuszpenzió áramoltatása kis teljesítmény felhasználásával valósítható meg, az áramoltatásba értve a szintmagasság leküzdését is. Az ilyen kialakítás tehát gazdasági szempontból különösen előnyös.In the foregoing, when summarizing the most important features of the arrangement according to the invention, the means for supplying the absorbent suspension and the means for introducing oxygen containing gas are mentioned as separate elements, which in this case can be implemented in a single common device. Not only is this common device used to draw in oxygen-containing gas (air), but it can also deliver the absorbent solution through the mammoth pump effect. This is particularly desirable if the arrangement according to the invention is to be formed as a relatively small unit when the container 5 is arranged under the perforated plate 3 so that the distance between them is very small, which means that the absorbent suspension from the container 5 is to a perforated plate by overcoming a height difference of up to about 5 m, where the height difference is preferably up to 2 m, generally about 0.5 m to 2 m, preferably about 0.2 m to about 1 m. It follows from the construction that the design of the arrangement according to the invention in which the absorbent suspension is circulated by means of a mammoth pump effect requires a very simple solution, the flow of the absorbent suspension can be achieved using low power, including overflow level. Such a design is thus particularly advantageous in economic terms.

Az abszorbens szuszpenzió bevezetésére és az oxigént tartalmazó gáz betáplálására szolgáló eszközökön kívül a találmány szerinti elrendezésben 13 abszorbensbevezető beömlést, 14 vízbevezető beömlést és szükség szerint 15 beömlést hozunk létre, ahol az utóbbi általában a pH-érték beállítására szolgáló anyag továbbítását biztosítja. Ezeket a beömléseket az 1. ábrán nyilakkal jelöljük. Az abszorbens célszerűen zagy formájában jut az elrendezésbe, amely vízben eloszlatott mintegy 20 tömeg% és mintegy 25 tömeg% körüli mennyiségű mészkőből áll. A 14 vízbevezető beömléssel továbbított vizet a kicsapódott gipsz víztelenítésével nyeljük. A pH értékének stabilizálására szolgáló oldatot a 15 beömlésen át vezetjük az elrendezésbe, erre a találmány szerinti eljárás megvalósításakor nem feltétlenül van szükség, de a puffer alkalmazása célszerű, hiszen egy adott mennyiség mellett a kén-dioxid kiválasztási hatékonyságát javítja. A pH értékének stabilizálására szolgáló anyag általában sav, például adipinsav.In addition to the means for introducing the absorbent suspension and feeding the oxygen-containing gas, the arrangement according to the invention provides an absorbent inlet inlet 13, a water inlet inlet 14 and, if necessary, an inlet 15, the latter generally providing a pH adjusting material. These inlets are indicated by arrows in Figure 1. Preferably, the absorbent is in the form of a slurry comprising about 20% by weight and about 25% by weight of limestone distributed in water. The water conveyed by the inlet 14 is swallowed by dewatering the precipitated gypsum. A solution for stabilizing the pH is passed through the inlet 15, which is not necessarily required in the practice of the present invention, but the use of a buffer is advantageous since it improves the efficiency of sulfur dioxide removal at a given amount. The pH stabilizer is generally an acid such as adipic acid.

A találmány szerinti eljárás megvalósítása során kicsapódott gipsz az 5 tartályban halmozódik fel, és onnan 17 lezárószeleppel ellátott 16 elszívóvezetéken át távolítható el.In the process of the present invention, the gypsum precipitated accumulates in the tank 5 and can be removed therefrom by means of a suction line 16 with a shut-off valve 17.

A 4 kamra alatt az 5 tartályban adott esetben nemkívánatos légrés alakulhat ki, amit úgy kerülünk meg, hogy egy vagy több 18 szellőzőcsövet alkalmazunk, amely az oxigént tartalmazó gáz (adott esetben levegő) elvezetésére szolgál.Underneath the chamber 4, an undesirable air gap may be formed in the container 5, which is avoided by using one or more ventilation ducts 18 to discharge the oxygen-containing gas (optionally air).

A 4. ábrán a találmány szerinti elrendezésben alkalmazott 3 lyukacsos lemez egy részletét oldalirányú keresztmetszetben mutatjuk be, mégpedig a 3. ábrán bejelölt A területet. Úgy találtuk, hogy különösen előnyös, ha a 4. ábra szerinti felépítést biztosítjuk a 3 lyukacsos lemeznél. A 4. ábrából láthatóan a 3 lyukacsos lemezt célszerűen lapos és sima 20 felső szintet alkotó felülettel hozzuk létre, amely a felülről történő tisztítást lehetővé teszi, és annak hatékony végrehajtását biztosítja. A 3 lyukacsos lemezben 19 lyukak vannak kialakítva, amelyek 21 alsó nyílásuknál kismértékben kerekítetten vannak kiképezve, és így a felfelé áramló gáz jó megvezetését biztosító beömlőnyílásokat alkotnak. A 21 alsó nyílásoknál a széleket oly módon kerekítjük, hogy görbületi sugaruk nagyjából 5 mm és 50 mm, előnyösen mintegy 5 mm és 20 mm között van, különösen célszerű a mintegy 10 mm körüli értékek biztosítása. A 21 alsó nyílás szélének kerekítésével elérhető, hogy a 19 lyukon keresztül a gáz beömlőárama kis veszteség mellett halad tovább, a 19 lyukak a gázt a 3 lyukacsos lemez teljes felületén egyenletesen osztják el.Figure 4 is a side elevational view of a portion of the 3-hole plate used in the arrangement of the invention, and is shown in Figure 3, Area A. It has been found to be particularly advantageous to provide the structure of Fig. 4 for the 3-hole plate. As shown in Fig. 4, the perforated plate 3 is preferably formed with a flat and smooth upper level surface 20 which allows cleaning from above and ensures efficient execution thereof. In the perforated plate 3, holes 19 are formed which are slightly rounded at their lower openings 21 and thus form inlet openings for the good flow of upward gas. At the lower openings 21, the edges are rounded to a radius of curvature of from about 5 mm to about 50 mm, preferably from about 5 mm to about 20 mm, especially about 10 mm. By rounding the edge of the lower opening 21, it is possible to pass through the hole 19 with little loss of gas inlet, the holes 19 distributing the gas evenly over the entire surface of the 3-hole plate.

A 19 lyukak előbb bemutatott és általunk javasolt kerekítése mellet a 3 lyukacsos lemezt egy adott mini7In addition to the rounding of the 19 holes previously suggested and suggested by us, the 3 hole plate is

HU 216 019 Β malis értéket elérő vagy annál nagyobb vastagsággal kell kiképezni, mivel ez biztosítja, hogy az abszorbens szuszpenzió kialakult rétege a 3 lyukacsos lemez felületén stabilan megmaradjon, és a 19 lyukakon keresztül ne távozzon el. Úgy találtuk, hogy a 3 lyukacsos lemez vastagsága célszerűen mintegy 5 mm és mintegy 50 mm között van, ahol különösen célszerű a mintegy 20 mm és 50 mm, adott esetben 20 mm és 40 mm közötti értékek biztosítása. A mintegy középponti, nagyjából 30 mm-es vastagság igen előnyös.It should be provided with a thickness equal to or greater than Malis, as this ensures that the resulting layer of absorbent suspension remains stable on the surface of the 3-well plate and does not pass through the 19-wells. It has been found that the thickness of the perforated plate 3 is preferably in the range of about 5 mm to about 50 mm, with values of about 20 mm to 50 mm, optionally 20 mm to 40 mm being particularly desirable. A center thickness of about 30 mm is very advantageous.

A 3 lyukacsos lemez kialakításához különféle anyagok közül választhatunk, ahol feltételként a mérettartást és az abszorbens szuszpenzió hordásához szükséges stabilitást, valamint az eljárás megvalósítása során létrejövő hőmérsékleti feltételekkel szembeni ellenállást szabjuk. A 3 lyukacsos lemezt célszerűen erre alkalmas műanyagból készítjük el, amely megmunkálását tekintve előnyös, és felületi energiája kicsi. Ez utóbbi tényező a réteglerakódás megakadályozása szempontjából fontos. A műanyagok közül különösen a polipropilént javasoljuk.A variety of materials can be selected for forming the 3-hole plate, with conditions such as dimensional stability and stability required to carry the absorbent suspension, and resistance to temperature conditions encountered in carrying out the process. The 3-hole plate is preferably made of a suitable plastic material which is advantageous for machining and has a low surface energy. This latter factor is important for preventing deposition. Of the plastics, polypropylene is particularly recommended.

A 3 lyukacsos lemez egyébként kialakítható összetett szerkezetben is, például műanyagból álló felületi bevonattal ellátott fémmel, ahol a felületi bevonat anyaga például politetrafluor-etilén.The perforated plate 3 can also be formed in a composite structure, for example, with a metal surface coated with a plastic material, such as polytetrafluoroethylene.

A 19 lyukak a 2. ábra szerinti megoldásban téglalap keresztmetszetűek, de ez nem kötelező, a kör, a négyzet vagy a megnyúlt keresztmetszet ugyancsak célszerű lehet. Különösen előnyösnek tűnik azonban a kör keresztmetszetű 19 lyukak létrehozása, amelyek átmérője mintegy 10 mm és mintegy 100 mm, célszerűen mintegy 20 mm és 50 mm között van.The holes 19 in the embodiment of Fig. 2 are rectangular in cross-section, but this is optional, and circular, square, or elongated cross-sections may also be desirable. However, it appears particularly advantageous to provide circular holes 19 having a diameter of about 10 mm to about 100 mm, preferably about 20 mm to 50 mm.

Itt kell megemlíteni, hogy bár a rajz szerint a 3 lyukacsos lemez vízszintes elrendezésű, ez azonban nem jelenti azt, hogy pontosan vízszintes helyzetet kell felvennie, adott esetben előnyös lehet a ferde elrendezés, ahol a hajlásszög a vízszinteshez viszonyítva legfeljebb mintegy 30°. A 3 lyukacsos lemez tehát az abszorbens szuszpenziót beadagoló beömléshez viszonyítva kismértékben lefelé megdönthető vagy emelhető, ami az 1., 2., 3. és 4. ábrán bemutatott megoldás esetében azt jelentené, hogy a 3 lyukacsos lemez a 6 beömlővezetéktől a 7 kiömlővezeték felé megdöntött, az anyagot gravitációs hatás révén áramolni engedő helyzetben van. Az ilyen megdöntött helyzet elősegíti az abszorbens szuszpenziónak a 3 lyukacsos lemez felülete mentén történő áramoltatását.It should be noted here that although the drawing shows that the 3-hole plate is horizontal, this does not mean that it has to be exactly horizontal, but an oblique arrangement may be advantageous, with an angle of inclination up to about 30 ° with respect to the horizontal. Thus, the perforated plate 3 may be slightly tilted or raised relative to the inlet for the absorbent suspension, which in the embodiment of Figures 1, 2, 3 and 4 would mean that the perforated plate 3 is inclined from the inlet 6 towards the outlet 7 , it is in a position to allow the material to flow by gravity. Such a tilted position facilitates the flow of the absorbent suspension along the surface of the perforated plate.

A találmány jobb megértése céljából a továbbiakban példát mutatunk be.For a better understanding of the invention, the following is an example.

PÉLDAEXAMPLE

A találmány szerinti elrendezést az 1., 2. és 3. ábrán bemutatott módon valósítjuk meg. A 3 lyukacsos lemez polipropilénből készül, vastagsága mintegy 30 mm és a benne kiképzett 19 lyukak által elfoglalt felület nagyjából 3,6%. A 19 lyukak 22 mm átmérőjűek, alsó szélüket a 21 alsó nyílásnál a 4. ábra szerint alakítjuk ki. Az abszorbens közeget mészkő jelenti, amelynek méreteloszlása olyan, hogy a szemcsék mintegy 96%-át 44 pm lyukbőségű szita átengedi. Az abszorbens közeget 25 tömeg%-ban tartalmazó vizes zagyot az 5 tartályba vezetjük. Ez a szuszpenzió az 5 tartályban lévő szilárd anyag 13 tömeg%-nyi részét képviseli és pH-értéke nagyjából 4,5.The arrangement according to the invention is implemented as shown in Figures 1, 2 and 3. The 3-hole plate is made of polypropylene with a thickness of about 30 mm and a surface occupied by 19 holes formed in it of approximately 3.6%. The holes 19 have a diameter of 22 mm and their lower edge at the lower opening 21 is formed as shown in FIG. The absorbent medium is limestone having a size distribution such that about 96% of the particles are permeable to a 44 µm screen. An aqueous slurry containing 25% by weight of the absorbent medium is introduced into the container 5. This suspension represents 13% by weight of the solid in the container 5 and has a pH of about 4.5.

A példa szerinti elrendezést olajtüzelésű erőmű füstgázának tisztítására hasznosítjuk. A mérések szerint a füstgázban a kén-dioxid koncentrációja 732 p.p.m., a füstgáz hőmérséklete 191 °C. Az elrendezésbe való bevezetés előtt a füstgázt nedvességgel telítjük.The example arrangement is utilized to purify the flue gas of an oil-fired power plant. Measurements show that the concentration of sulfur dioxide in the flue gas is 732 ppm and the temperature of the flue gas is 191 ° C. Before being introduced into the arrangement, the flue gas is saturated with moisture.

Az elrendezés 8 számylapátos szivattyúi a 7 kiömlővezetékekben vannak elrendezve, és segítségükkel az abszorbens oldatot áramlásban tartjuk, mégpedig az 5 tartályból a hengeres alakú 6 beömlővezetéken át a 3 lyukacsos lemezre juttatva, amelynek felületén a szuszpenzió radiális irányban mozog. A 3 lyukacsos lemezt elhagyó szuszpenziót a 7 kiömlővezetékeken át az tartályba juttatjuk vissza. A 8 számylapátos szivattyúk után elrendezett 9 légbevezető fúvókák segítségével levegőt juttatunk a rendszerbe, mégpedig olyan mennyiségben, hogy az oxigén és a kén-dioxid O:SO₂ mólaránya 25,6:1 legyen, míg a CaCO₃ és az SO₂ mólarányát nagyjából 1,02:1 értéken tartjuk. A 3 lyukacsos lemezen mozgásban tartott abszorbens szuszpenzió 510 mm statikus magasságú, és taktikus állapotában, tehát gázbevezetés nélkül mintegy 730 1 térfogatú réteget képez. A kén-dioxidot tartalmazó füstgázt a találmány szerinti elrendezésbe mintegy 2,5 m³/s térfogatáramban vezetjük be, és a 3 lyukacsos lemezen át alulról felfelé mintegy 38 m/s sebességű áramlásban tartjuk. Amikor a kén-dioxidot tartalmazó füstgáz az abszorbens szuszpenzión áthalad, a 3 lyukacsos lemez fölött rétege nagyjából 1100 mm vastagságot vesz fel. Az abszorbens szuszpenzión keresztül a füstgáz áramlási intenzitása mintegy 290 l/m³.s értékűnek bizonyul, ami annyit jelent, hogy az abszorbens szuszpenzió 290 1 mennyiségén másodpercenként 1 m³ füstgáz képes átáramolni. A 3 lyukacsos lemez fölött az abszorbens szuszpenzió 12,1 1/s (L/G) térfogatáramban mozog, amit a kén-dioxidot tartalmazó gáz 1 m³-ét másodpercenként átengedő statikus térfogatra vonatkoztatunk. Az abszorbens szuszpenzióban a leválasztás során a szulfitionok (SO3² ) és a hidrogénszulfit-ionok (HSO3 ) részarányára a mérések 10 p.p.m.-nél kisebb értéket mutatnak, vagyis a kalciumszulfit nemkívánatos kiválasztódásának, kicsapódásának kockázata minimális. A távozó füstgáz hőmérséklete mintegy 55 °C, kén-dioxid-tartalma nagyjából 7 p.p.m., vagyis a leválasztás hatékonysága kén-dioxid tekintetében mintegy 99,0%.The number plate pumps 8 of the arrangement are arranged in the outlet ducts 7 and help to keep the absorbent solution in a flow, from the reservoir 5 through the cylindrical inlet 6 to the perforated plate 3, on whose surface the suspension moves in the radial direction. The suspension leaving the perforated plate 3 is returned to the container via the outlet pipes 7. The air inlet nozzles 9 provided after the number-impeller pumps 8 deliver air to the system in an amount such that the O: SO ₂ molar ratio of oxygen to sulfur dioxide is 25.6: 1 and the molar ratio of CaCO ₃ to SO ₂ is approximately 1. , 02: 1. The absorbent suspension in motion on the 3-well plate has a static height of 510 mm and forms a layer of about 730 L in its tactical state, i.e. without gas inlet. Flue gas containing sulfur dioxide is introduced into the arrangement according to the invention at a flow rate of about 2.5 m ³ / s and is maintained at a flow rate of about 38 m / s through the 3-hole plate. As the flue gas containing sulfur dioxide passes through the absorbent slurry, its layer is approximately 1100 mm thick above the 3-hole plate. The flue gas flow rate through the absorbent suspension proves to be about 290 l / m ³ , which means that the absorbent suspension is capable of flowing 1 m ^{3 of} flue gas per second. Above the 3-well plate, the absorbent suspension moves in a flow rate of 12.1 1 / s (L / G), based on a static volume of 1 m ³ of sulfur dioxide gas per second. Measurements of the proportion of sulphithion (SO3 ² ) and hydrogen sulphite ions (HSO3) in the absorbent suspension during precipitation are less than 10 ppm, thus minimizing the risk of unwanted calcium sulphite precipitation. The exhaust gas temperature is about 55 ° C and the sulfur dioxide content is about 7 ppm, which means that the removal efficiency with respect to sulfur dioxide is about 99.0%.

A találmány szerinti elrendezést a rajzon és a fenti leírásban alapvetően kör keresztmetszetű megoldásként mutattuk be. Ez azonban csak egy előnyös megvalósítást jelent, hiszen nyilvánvaló, hogy a működés szempontjából a kör keresztmetszet mint olyan másodrangú jelentőségű, és az elrendezés számos egyéb keresztmetszeti alakban valósítható meg. Ha például a téglalap keresztmetszetet választjuk, a 6 beömlővezeték megnyúlt, négyzet keresztmetszetű csövet jelent, míg a beömlővezeték egyik vége téglalap keresztmetszetű 3 lyukacsos lemezhez kapcsolódik. Ez esetben az abszorbens szuszpenzió a 6 beömlővezetékből a 3 lyukacsos lemez mentén a 7 kiömlővezetékbe áramlik, amelyThe arrangement according to the invention is shown in the drawing and in the above description as a substantially circular solution. However, this is only a preferred embodiment, since it is obvious that the circular cross-section as such is of secondary importance from the operational point of view and that the arrangement can be implemented in many other cross-sectional shapes. For example, if a rectangular cross-section is selected, the inlet conduit 6 is an elongated, square cross-sectional tube, while one end of the inlet conduit is connected to a 3-hole rectangular plate. In this case, the absorbent suspension flows from the inlet conduit 6 along the perforated plate 3 to the outlet conduit 7, which

HU 216 019 Β a 3 lyukacsos lemez átellenes oldalán helyezkedik el, és az abszorbens szuszpenziót az 5 tartályba szállítja, ahonnan az újból a 6 beömlővezeték révén kiemelhető. A téglalap keresztmetszet esetében a 6 beömlővezetéket, a 3 lyukacsos lemezt és a 7 kiömlővezetéket tartalmazó egységek egymáshoz kapcsolhatók, és így egyetlen kompakt berendezés hozható létre.It is located on the opposite side of the perforated plate 3 and conveys the absorbent suspension into the container 5 where it can be removed again via the inlet conduit 6. In the case of a rectangular cross-section, the units comprising the inlet conduit 6, the perforated plate 3 and the outlet conduit 7 can be interconnected to form a single compact unit.

A fenti leírásból következően a találmány szerinti eljárás és elrendezés számos különböző módon valósítható meg. Az ismertté vált megoldásokkal szemben sok előnyt mutat. Különösen fontos az a tény, hogy a megtisztítandó gáz és a megtisztítást biztosító abszorbens szuszpenzió egymást keresztező irányban áramlik, ami a találmány szerinti elrendezés részleteit is figyelembe véve lehetővé teszi a folyékony közeggel kapcsolódó teljesítményfelvétel minimalizálását, vagyis az abszorbens szuszpenziónak az érintkezési zónába való bejuttatása, és így a gáz alakú közeggel való érintkeztetése a korábbiakhoz képest a teljesítményfelvétel jelentős csökkentése mellett valósítható meg. Igen előnyösnek bizonyult az a megoldás, amikor a találmány szerinti eljárásban és elrendezésben az abszorbens szuszpenziót befogadó és továbbító egységek (az 5 tartály, a 6 beömlővezeték, a 3 lyukacsos lemezen kialakuló folyékony halmazállapotú réteg és a 7 kiömlővezeték) a közlekedőedények elve szerint kapcsolódnak egymáshoz. Az 5 tartályban elhelyezett 10 szárny lapátok, illetve az előbb említett mamutszivattyús hatás révén az abszorbens szuszpenziót a 6 beömlővezetékben felfelé irányuló mozgásban tarthatjuk, így az minimális teljesítményfelvétellel a 3 lyukacsos lemez felületére juttatható, tehát az abszorbens szuszpenzió cirkuláltatása könnyen elindítható és fenntartható. A 6 beömlővezetéktől az abszorbens szuszpenzió a 3 lyukacsos lemez felületén át áramlik, és a 7 kiömlővezetékkel az 5 tartályba juttatható vissza. Az abszorbens szuszpenziót befogadó 5 tartály az érintkeztetési zónához közel helyezkedik el, így a gáz és az abszorbens szuszpenzió egymásra hatása kisméretű elrendezésben valósítható meg, a keresztirányú mozgatás biztosítja, hogy a találmány szerinti elrendezésben legfeljebb mintegy 5 m, általában mintegy 0,5 m és 2 m közötti magasságú vízoszlopnak megfelelő emelési magasságot kell biztosítani, amit az ismert megoldásokra jellemző mintegy 20 m és mintegy 40 m közötti emelési magassággal hasonlíthatunk össze. Ez utóbbiaknál még számításba kell venni azt is, hogy mintegy 10 m-es vízoszlopnak megfelelő nyomáskülönbségre van szükség a légbevezető és szórófűvókák táplálásához. Mindezek alapján belátható, hogy a találmány szerinti megoldás jelentős előrelépést jelent a gázok és különösen a füstgázok ipari tisztításánál, amikor kén-dioxidot kell belőlük leválasztani.It follows from the above description that the method and arrangement of the invention may be implemented in a number of different ways. It has many advantages over known solutions. Particularly important is the fact that the gas to be cleaned and the cleaning absorbent suspension flow in a transverse direction, which, taking into account the details of the arrangement according to the invention, allows to minimize the power consumption associated with the liquid medium, i.e., entering the absorbent suspension Thus, its contact with the gaseous medium can be achieved with a significant reduction in power consumption compared to the prior art. It has been found to be very advantageous in the process and arrangement of the invention to integrate the absorbent suspension receiving and transferring units (container 5, inlet line 6, liquid layer 3 in the perforated plate and outlet line 7) into transport containers. By means of the vane blades 10 in the container 5 and the aforementioned mammoth pump effect, the absorbent suspension can be held upwardly in the inlet conduit 6, so that the absorbent suspension can be circulated easily with minimal power consumption, thus maintaining the absorbent suspension. From the inlet conduit 6, the absorbent suspension flows through the surface of the perforated plate 3 and is returned to the container 5 by the outlet conduit 7. The receptacle 5 receiving the absorbent suspension is located close to the contact area so that the interaction of the gas and the absorbent suspension can be accomplished in a small arrangement, with transverse movement ensuring that the arrangement of the invention does not exceed about 5 m, generally about 0.5 m and The height of the water column should be adequate, which can be compared to a height of about 20 m to about 40 m typical of known solutions. For the latter, it is also necessary to take into account the need for a pressure difference of about 10 m for a water column to feed the air inlet and spray nozzles. Accordingly, it can be seen that the present invention represents a major step forward in the industrial purification of gases, particularly flue gases, when sulfur dioxide is to be removed.

Claims

PATENT CLAIMS

A process for removing sulfur dioxide from a gaseous medium, in particular flue gas, comprising contacting a gaseous medium, in particular flue gas, with an aqueous slurry of limestone and / or lime as an absorbent material, characterized in that a fluidized suspension slurry , the gaseous medium is passed through this layer, wherein the fluid forming layer is formed at a static height of about 50 to 500 liters for every m ³ of sulfur dioxide-containing gaseous medium flowing through it and at least 100 mm per second. I 1 ³ m / s, assuming a flow rate based on the static volume of 5 to 100 1 / s, volume flow guided along the apertured plate (3), the sulfur dioxide-containing gaseous medium.

The method of claim 1, wherein the suspension containing the absorbent is formed in a layer having a static height of about 200 mm to about 500 mm.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the layer of the suspension containing the absorber is introduced along the perforated plate (3) in a flow rate of about 10 l / s and about 50 l / s.

4. A process according to any one of claims 1 to 5, wherein the suspension containing the absorbent is formed in a proportion of 5 to 20% by weight, preferably about 10 to 15% by weight, of gypsum crystals.

Arrangement for removing sulfur dioxide from a gaseous medium, in particular flue gas, comprising an aqueous suspension tank (5) formed with lime and / or limestone as an absorbent, characterized in that a gaseous medium containing sulfur dioxide is introduced into the tank (5). 1) and a sulfur dioxide-purged gaseous medium outlet (2) is connected, the reservoir (5) has a perforated plate (3) between the inlet (1) and the outlet (2) of the gaseous medium containing sulfur dioxide from below. installed in a permeable manner, a fluid flow layer of static volume of at least 100 mm per second and having a static height of at least 100 mm per second is formed above the perforated plate (3) for every m ³ of sulfur dioxide-containing gaseous medium. , engaging in the container (5) with the upper level (20) of the perforated plate (3) a tube (6) is provided, the suspension containing the absorbent from the reservoir (5) through the inlet (6) to the upper level (20) of the perforated plate (3) and along the perforated plate (3) the medium, assuming a flow rate of 1 m ³ / s with a static volume with a conveying means having a flow rate of 5 and 100 l / s, in particular a plate pump (8), a plate van (10), a motor (11) and an air inlet nozzle (12) connected to the upper level (20) of the plate (3), at least one outlet conduit (7) for supplying an absorbent solution in the container (5), an air supply nozzle (9, 12) for supplying oxygen-containing gas to the container (5) and an absorbent inlet (13), with a water inlet (14) and a suction line (16) for the removal of gypsum.

Arrangement according to Claim 5, characterized in that the conveying means is provided with a number-impeller pump (8) extending in the lower region of at least one outlet pipe (7).

Arrangement according to Claim 5 or 6, characterized in that it has air supply nozzles (9,12) for oxygen delivery and for mammoth pumping.

8. Arrangement according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has a substantially circular cross-section, the inlet conduit (6) is arranged as a substantially circular element in the central region of the cross section, at least one outlet conduit (7) ) arranged on its upper level (20) in connection with the container (5).

9. Arrangement according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the holes (19) of the perforated plate (3) have a surface area of about 1% to about 20%, preferably about 1% to about 10%.

They are trained in 5 proportions.

10. Figures 5-9. Arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the perforated plate (3) has holes (19) provided with a lower opening (21) having a radius of curvature of about 5 mm to about 50 mm on the lower level.